一种改善湿法磷酸浓缩换热器结垢的方法与流程

本发明涉及换热器技术领域，尤其涉及一种改善湿法磷酸浓缩换热器结垢的方法。

背景技术：

目前国内磷酸生产工艺以湿法为主，通常需要将25％左右的稀磷酸通过进一步的浓缩，得到45％甚至更高浓度的磷酸产品用于下一步生产。由于磷矿石及工艺本身固有的特性，会在列管换热器中逐渐结垢而堵塞管道，导致磷酸浓缩工序每3-4周就须停车清垢，部分企业更是短至2-3周清理一次，生产无法满负荷；同时采用除垢剂进行化学处理，会带来二次污染等问题。根据国内相关资料和报道，目前仍是将化学药剂阻垢和除垢的改进作为重点攻关方向，未见有在磷酸连续生产中采用物理除垢的报道。

技术实现要素：

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种改善湿法磷酸浓缩换热器结垢的方法，通过物理方法进行阻垢和连续除垢，可以有效的避免药剂成本和二次污染问题，同时可以轻松实现连续化生产，延长生产周期，降低劳动强度。

本发明提出一种改善湿法磷酸浓缩换热器结垢的方法，包括如下步骤：

s1、将空心金属球加入混合缓冲器(5)中，由轴流泵(4)推动进入磷酸浓缩换热器(1)后，经空心金属球的撞击和摩擦，去除磷酸浓缩换热器列管内壁(1)的结晶物；

s2、将空心金属球离开磷酸浓缩换热器(1)，进入离心分离器(2)进行分离、富集，再经两重重力控制器(6)后，返回到混合缓冲器(5)，完成一个循环。

优选地，空心金属球的视密度ρ＝1.5-1.8kg/l。

优选地，空心金属球的材质为奥氏体不锈钢、超级奥氏体不锈钢、哈氏合金中的一种或多种。

优选地，空心金属球的外径为磷酸浓缩换热器列管内径的0.1-0.9倍。

优选地，空心金属球进入离心分离器的初速度为0.5-2.0m/s。

优选地，离心分离器的内径为1-4m。

优选地，空心金属球采用重力控制单向阀门的方式实现在离心分离器和混合缓冲器之间的自动输送。

优选地，空心金属球体积累积到自身20-35倍直径时，重力控制器被触发。

本发明有益效果：

(1)处理成本低。因为采用的是物理方法除垢，运行过程中不存在补加阻垢剂，或停车使用除垢剂，从而降低生产成本、劳动强度和环保费用。

(2)保证连续化生产。采用本发明，可以在很长的一段时间内限制换热器列管内壁上结晶物的厚度，保证了换热效果，从而使系统长期稳定运行。

附图说明

图1为本发明的工艺流程示意图。

具体实施方式

下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

一种改善湿法磷酸浓缩换热器结垢的方法，包括如下步骤：

s1、将视密度ρ＝1.5kg/l外径为换热器列管内径0.1倍的奥氏体不锈钢球加入混合缓冲器(5)中，由轴流泵(4)推动进入磷酸浓缩换热器(1)后，经奥氏体不锈钢球的撞击和摩擦，去除磷酸浓缩换热器列管内壁(1)的结晶物；

s2、将奥氏体不锈钢球离开磷酸浓缩换热器(1)，以0.5m/s初速度进入内径为1m的离心分离器(2)进行分离、富集，当奥氏体不锈钢球积累到自身20倍直径的高度时，重力控制器(6)被触发，开启向下阀门，奥氏体不锈钢球下落至中间贮球室，当奥氏体不锈钢球在贮球室中继续积累到自身25倍直径的高度时，贮球室下端重力控制器(6)被触发，开启向下阀门，奥氏体不锈钢球进入到混合缓冲器(5)中，完成一次循环。

运行7天后换热效果趋于稳定，运行30天后生产负荷仍达到刚清洗完时的77.5％。

实施例2

一种改善湿法磷酸浓缩换热器结垢的方法，包括如下步骤：

s1、将视密度ρ＝1.8kg/l外径为换热器列管内径0.9倍的超级奥氏体不锈钢球加入混合缓冲器(5)中，由轴流泵(4)推动进入磷酸浓缩换热器(1)后，经超级奥氏体不锈钢球的撞击和摩擦，去除磷酸浓缩换热器列管内壁(1)的结晶物；

s2、将空心金属球离开磷酸浓缩换热器(1)，以1.5m/s初速度进入内径为4m的离心分离器(2)进行分离、富集，当超级奥氏体不锈钢球积累到自身25倍直径的高度时，重力控制器(6)被触发，开启向下阀门，超级奥氏体不锈钢球下落至中间贮球室，当超级奥氏体不锈钢球在贮球室中继续积累到自身30倍直径的高度时，贮球室下端重力控制器(6)被触发，开启向下阀门，超级奥氏体不锈钢球进入到混合缓冲器(5)中，完成一次循环。

运行6天后换热效果趋于稳定，运行35天后生产负荷仍达到刚清洗完时的74.0％。

实施例3

一种改善湿法磷酸浓缩换热器结垢的方法，包括如下步骤：

s1、将视密度ρ＝1.6kg/l外径为换热器列管内径0.55倍的哈氏合金球加入混合缓冲器(5)中，由轴流泵(4)推动进入磷酸浓缩换热器(1)后，经哈氏合金球的撞击和摩擦，去除磷酸浓缩换热器列管内壁(1)的结晶物；

s2、将哈氏合金球离开磷酸浓缩换热器(1)，以1.5m/s初速度进入内径为3.5m的离心分离器(2)进行分离、富集，当哈氏合金球积累到自身30倍直径的高度时，重力控制器(6)被触发，开启向下阀门，哈氏合金球下落至中间贮球室，当哈氏合金球在贮球室中继续积累到自身35倍直径的高度时，贮球室下端重力控制器(6)被触发，开启向下阀门，哈氏合金球进入到混合缓冲器(5)中，完成一次循环。

运行7天后换热效果趋于稳定，运行30天后生产负荷仍达到刚清洗完时的77.0％。

实施例4

一种改善湿法磷酸浓缩换热器结垢的方法，包括如下步骤：

s1、将视密度ρ＝1.7kg/l外径为换热器列管内径0.75倍的超级奥氏体不锈钢球加入混合缓冲器(5)中，由轴流泵(4)推动进入磷酸浓缩换热器(1)后，经超级奥氏体不锈钢球的撞击和摩擦，去除磷酸浓缩换热器列管内壁(1)的结晶物；

s2、将超级奥氏体不锈钢球离开磷酸浓缩换热器(1)，以1.8m/s初速度进入内径为1.5m的离心分离器(2)进行分离、富集，当超级奥氏体不锈钢积累到自身25倍直径的高度时，重力控制器(6)被触发，开启向下阀门，超级奥氏体不锈钢球下落至中间贮球室，当超级奥氏体不锈钢球在贮球室中继续积累到自身30倍直径的高度时，贮球室下端重力控制器(6)被触发，开启向下阀门，超级奥氏体不锈钢球进入到混合缓冲器(5)中，完成一次循环。

运行6天后换热效果趋于稳定，运行30天后生产负荷仍达到刚清洗完时的74.5％。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种改善湿法磷酸浓缩换热器结垢的方法，包括如下步骤：将空心金属球加入混合缓冲器(5)中，由轴流泵(4)推动进入磷酸浓缩换热器(1)后，经空心金属球的撞击和摩擦，去除磷酸浓缩换热器列管内壁(1)的结晶物；将空心金属球离开磷酸浓缩换热器(1)，进入离心分离器(2)进行分离、富集，再经两重重力控制器(6)后，返回到混合缓冲器(5)，完成一个循环。本发明通过物理方法进行阻垢和连续除垢，可以有效的避免药剂成本和二次污染问题，同时可以轻松实现连续化生产，延长生产周期，降低劳动强度。

技术研发人员：黄都都;徐四海;杨柳
受保护的技术使用者：安徽节源环保科技有限公司
技术研发日：2018.12.19
技术公布日：2019.05.14